История изучения острых и хронических нарушений сознания
Описание нарушений сознания в профессиональной медицинской литературе встречается еще с античных времен. Собственно, слово «кома» в переводе с греческого означает «глубокий сон», а сам термин встречался еще в работах Гиппократа («Epidemica»). В дальнейшем этот термин был вновь введен в обращение Томасом Уиллисом («De anima brutorum», 1672). Также довольно давно стало понятно, что утрата сознания связана с тем или иным повреждением головного мозга, в первую очередь, конечно, вследствие травмы головы. Помимо этого, в XVII–XVIII веках были описаны такие причины нарушения сознания, как апоплексия («удар», то есть кровоизлияние в мозг) и интоксикация наркотическими веществами.
Что касается хронических нарушений сознания (то есть таких синдромов, которые в наше время известны под названием «вегетативное состояние» и «состояние минимального сознания»), то похожие на них состояния описываются в средневековых источниках. Например, в Житии преподобного Марка Печерского (XI–XII века) упоминается ситуация с неким умершим, когда по слову преподобного «душа усопшего возвратилась в тело его; он открыл глаза и всю ночь оставался живым, с открытыми глазами, только не говорил ничего».
Первое профессиональное описание вегетативного состояния (пациент — канатоходец, упавший с проволоки и находившийся в вегетативном состоянии в течение 8 месяцев) принадлежит немецкому врачу В. Розенблату (1899). В 1940 году немецкий психиатр Эрнст Кречмер описал сходное состояние и дал ему название «апаллический синдром» (термин «апаллический» означал, что у пациентов погибла кора головного мозга, одно из названий которой — pallium, то есть «плащ» по-латыни). В дальнейшем таких пациентов стало встречаться все больше. Это связано с появлением в XX веке реаниматологии как науки и с совершенствованием методов интенсивной терапии и мониторинга, в первую очередь искусственной вентиляции легких, контроля и коррекции гемодинамики и внутричерепного давления. За счет этих технологий стало возможно спасти жизнь крайне тяжелым пациентам, однако восстановить полноценное функционирование коры головного мозга у некоторых из них достичь не удавалось.
В 1972 году Брайан Дженнет и Фред Плам выпустили работу, в которой был предложен термин «вегетативное состояние», а в 2002 году впервые были опубликованы общепринятые диагностические критерии состояния минимального сознания (Д. Джиацино). Недавно для вегетативного состояния был предложен альтернативный термин — синдром ареактивного бодрствования (С. Лори, 2010), что позволяет отойти от негативных коннотаций, связанных со словом «вегетативный» (то есть «овощной» в одном из значений).
Подходы к лечению нарушений сознания
Любое остро возникшее нарушение сознания требует срочного медицинского вмешательства, так как необходимо в первую очередь устранить угрозу для жизни пациента. Дальнейшее лечение зависит от непосредственной причины, которая привела к развитию комы.
Состояние пациентов, у которых сформировались хронические нарушения сознания, как правило, стабилизируется в течение нескольких месяцев после завершения комы. Такие пациенты нуждаются в постоянном специфическом уходе (кормление, профилактика пролежней, инфекций, тромбозов и других осложнений), который делает возможным длительное, до нескольких десятилетий, поддержание жизни при хронических нарушениях сознания. Здесь возникает масса проблем, связанных с тем, где должны находиться такие пациенты и как организовать такой уход. Длительное пребывание их в отделении реанимации нецелесообразно как с экономической точки зрения, так и в связи с повышенным риском развития осложнений. Поэтому после того, как потребность в интенсивной терапии исчезает, пациенты перемещаются либо в специализированные учреждения по уходу, либо домой.
Само собой, это связано с постоянными существенными затратами на лечение пациентов, которые обычно ложатся на плечи их родственников. Последним часто приходится менять свой образ жизни, подстраивая его под потребности пациента. И хотя в целом пациентов с хроническими нарушениями сознания относительно немного, история каждого из них — настоящая трагедия каждой отдельной семьи.
Если для поддержания жизни пациента достаточно комплекса хорошо отработанных и в целом доступных мероприятий, то вопрос, что нужно делать для восстановления осознания, на данный момент остается открытым. Все имеющиеся методы лечения так или иначе направлены на восстановление нарушенных и формирование новых связей нейронов в рамках сетей, обеспечивающих существование сознания (нейропластичность). К сожалению, имеющиеся данные очень разрознены: исследования проводятся на небольших популяциях пациентов и существенно различаются по дизайну и методикам оценки. Все это ограничивает возможность сопоставления результатов и затрудняет поиск достоверно эффективных методов лечения.
Изучается ряд фармакологических препаратов, направленных на восстановление осознания. Среди них наиболее подробно изучен амантадин — ингибитор обратного захвата допамина, оказывающий определенный эффект, который, однако, является умеренным и преходящим, то есть существенно ослабевает после отмены препарата.
Одним из подходов, направленных на восстановление сознания, является мультисенсорная стимуляция — воздействия на все органы чувств: слух, включая музыкотерапию, зрение, обоняние, вкус, осязание, а также стимуляция вестибулярного аппарата, — целью которой является активация пораженных нейронных сетей, чтобы усилить нейропластичность и избежать сенсорной депривации. Основными проблемами являются объем программы стимуляции (есть опасения, что избыточное воздействие может вызвать обратный эффект) и возможное привыкание пациентов. Отчетливых доказательств эффективности этого подхода нет: несмотря на большой объем исследований и в целом положительные их результаты, эффект от стимуляции часто оказывалось невозможным отделить от эффектов одновременно применявшихся методов реабилитации и от спонтанного восстановления.
Современные методы нейростимуляции
Наибольшие надежды в плане восстановления сознания в настоящее время возлагаются на методики нейростимуляции, то есть активации и восстановления связанности поврежденных таламокортикальных и интракортикальных путей с помощью электрических или магнитных импульсов.
Инвазивная стимуляция используется начиная с 1960-х годов и представляет собой воздействие электрическим током на нейроны интраламинарных ядер таламуса, в которые путем нейрохирургической операции имплантируется электрод (deep brain stimulation, DBS). В ранних исследованиях DBS были отмечены случаи улучшения как у пациентов в вегетативном состоянии, так и в состоянии минимального сознания, однако из-за отсутствия качественного контроля надежно оценить эффект не удавалось. В более поздних исследованиях отмечались периоды улучшения у пациентов в состоянии минимального сознания, которые соответствовали периодам, когда стимулятор был включен. Кроме того, некоторые остаточные эффекты отмечались и во время выключения стимулятора. Основной проблемой, связанной с DBS, является инвазивный характер процедуры и связанные с этим осложнения.
Другим способом является модуляция возбудимости нейронов коры с помощью слабого (
Другим вариантом неинвазивной стимуляции является воздействие на нейроны коры головного мозга серией магнитных импульсов (ритмическая транскраниальная магнитная стимуляция, ТМС), что индуцирует электрический ток, деполяризацию мембраны нейронов и появление потенциала действия с его дальнейшим распространением или, напротив, блокирование его развития. Ингибирующий или активирующий эффект ТМС зависит от частоты стимуляции. Среди нежелательных явлений наиболее важное — развитие судорог. Соответственно, ТМС противопоказана при наличии эпилептической активности. Кроме того, ее, как правило, нельзя применять при наличии металлических имплантов.
Актуальные направления исследований
В целом ведущим направлением современных исследований является изучение механизмов развития нарушений сознания. Поэтому ищут способы улучшить возможности выявления признаков сознания, не полагаясь только на клиническую оценку. Проще говоря, дифференцировать пациентов в вегетативном состоянии от пациентов в состоянии минимального сознания. Это не только имеет первостепенную важность в отношении прогноза восстановления, но и позволяет установить, какие изменения приводят к утрате осознания.
Как описано выше, определенные различия между этими категориями пациентов выявляются с помощью методов нейровизуализации путем оценки церебрального метаболизма и функциональной активности. Основываясь на этом, можно оценить степень функциональной связности различных зон коры между собой. Одна из модификаций этого метода была предложена нашими коллегами в Научном центре неврологии. Совокупность всех выявленных связей (коннектом) была представлена в виде интегрального параметра, и было установлено, что у различных категорий пациентов и здоровых добровольцев он различался. Кроме того, выявлены зоны, которые, вероятно, наиболее важны для поддержания сознательной деятельности.
Помимо нейровизуализационных методик, в дифференциальной диагностике очень важную роль играют нейрофизиологические исследования. Согласно данным последнего систематического обзора по диагностике пациентов с хроническими нарушениями сознания (2018), для разграничения вегетативного состояния и состояния минимального сознания целесообразно использовать электромиографию (с ее помощью можно зарегистрировать минимальные целенаправленные движения в ответ на команду), ЭЭГ (наличие реактивности на внешний стимул) и определенный вид вызванных потенциалов.
Кроме того, многообещающим методом представляется ТМС-ЭЭГ: по сути это модификация метода вызванных потенциалов, когда при помощи навигационной ТМС стимулируется точно определенная зона коры, а ответ нейронов на стимул, который распространяется по всей коре, регистрируется с помощью ЭЭГ высокой плотности. Если у человека в сознании этот ответ характеризуется высокой степенью и дифференцированности (то есть различные нейроны дают различный ответ на стимул), и интегрированности (ответ распространяется по различным областям коры), то нарушения сознания характеризуются утратой дифференцированности (стереотипный ответ) или интегрированности (возбуждение не распространяется по коре). Этот ответ путем математических преобразований можно «сжать», представив в виде одного числа.
Было установлено определенное пороговое значение, позволяющее с высокой степенью точности разграничить бессознательное состояние и состояние с признаками сознания, что также вошло в рекомендации. Однако у некоторых пациентов клиническая картина соответствовала вегетативному состоянию, но ответ на стимул по данным ТМС-ЭЭГ был более сложным и соответствовал более высокому уровню сознания. Эти пациенты представляют особый интерес, так как, возможно, у них также могут быть выявлены элементы сознания. В целом, говоря образно, функциональная нейровизуализация и ТМС-ЭЭГ позволяют увидеть и измерить сознание.
Другим важным направлением поисков являются потенциальные терапевтические воздействия, в первую очередь методы нейростимуляции. Изучаются новые методы воздействия и новые зоны-мишени. В частности, коллектив специалистов Научного центра неврологии проводит исследования, направленные на поиск зоны стимуляции (ритмическая ТМС и tDCS) с помощью ТМС-ЭЭГ и фМРТ.
Кроме того, активно разрабатываются способы, облегчающие коммуникацию пациентов в состоянии минимального сознания и диагностику скрытых признаков сознания у пациентов в вегетативном состоянии, — системы на базе интерфейса «мозг — компьютер» (BCI), которые используют анализ ЭЭГ или BOLD-ответ.
